Skrevet av Innsendt 15. mai 2023
NMBU har forsket fram et nytt posisjoneringssystem på hogstmaskin for mer nøyaktige data. Det nye systemet kopler målingene til trekoordinater og kan blant annet brukes til å lage detaljerte kart for skog som ennå ikke er hogd. Svært nyttig både under hogst og for planlegging, mener samarbeidspartner, Valdres Skog.
TEKST OG FOTO: LENNART NOORDERMEER OG TERJE GOBAKKEN, NMBU
Allerede i 2013 startet NMBU forskning på hvordan man kunne forbedre posisjoneringen av trærne som avvirkes med hogstmaskin. Den gang ble det blant annet forsøkt med egenutviklede hydraulikksylindere og utstyr fra anleggsbransjen. Det viste seg raskt at det var vanskelig å utvikle utstyr som tåler de tøffe påkjenningene som en hogstmaskin i full drift må kunne håndtere. Siden 2018 har NMBU og Komatsu samarbeidet om et forbedret system. Ved å benytte en rekke sensorer i kranen som gir presis informasjon om kranspissens posisjon, gjør det nye prototypsystemet betydelige fremskritt mot en mer effektiv og bærekraftig skogsdrift.
TOPPMODERNE POSISJONERINGSSYSTEM
Sammen med Valdres Skog har NMBU og Komatsu det siste året testet det nye posisjoneringssystemet som del av arbeidet innen SmartForest
– et senter for forskningsdrevet innovasjon som tar sikte på å forbedre effektiviteten i den norske skogsektoren gjennom økt digitalisering. Systemet øker nøyaktigheten betraktelig i forhold til tidligere benyttet teknologi, ved blant annet å bruke sanntids kinematisk (RTK) posisjonering, som er en avansert form for satellittbasert posisjonering.
MINDRE FARE FOR Å GJØRE FEIL
– Systemet har fungert knirkefritt. Den siste oppdateringen som viser hogstaggregatposisjonen i hogstkartet kontinuerlig er til stor hjelp, spesielt ved hogging langs grenser, kulturminner og lignede, sier maskinfører Lars Martin Grøv ved Valdres Skog AS. Alt som må tas hensyn til blir markert som punkter, linjer eller polygoner på kontoret, og automatisk lastet opp til maskinen. Når hogstaggregatet nærmer seg disse objektene kommer det opp varsel i form av pip og avstand på dataskjermen.
– Systemet gjør at det blir mindre fare for å gjøre feil og at vi kan jobbe mer effektivt. Da det ble mye snø i vinter og grensemerkene ble usynlige var det ingen heft å finne grensen med aggregatposisjonen som er synlig på skjermen. Vi ser også at posisjonen fra hogstmaskinen stemmer bedre med faktiske grenser enn båndene som er hengt opp før drift, dette gjelder både grenser til naboeiendommer, men også miljøregistreringer. Til nå har vi avverget flere feil ved å ha nøyaktig kranposisjon, forteller Mikal Råheim, forstkandidat ved Valdres Skog.
KRANSENSORER + RTK
Det nye posisjoneringssystemet er basert på Komatsu sin kranspisstyring «SmartCrane», sammen med nettverks-RTK. Kranspisstyringen muliggjøres av at kranen har en rekke sensorer, som sørger for at maskinen vet akkurat hvor de ulike komponentene på kranen befinner seg til enhver tid. Ved i tillegg å utstyre maskinen med to RTK antenner som gir nøyaktig (1 cm) posisjonering i sanntid, gir denne teknologien svært nyttig informasjon om maskinens posisjon, retningen på kranen og avstanden til kranspissen.
NØYAKTIGE POSISJONER PÅ FELTE TRÆR
Prototypsystemet har blitt testet på ulike hogstmaskiner og resultatene viser at det muliggjør posisjonering av felte trær med høy nøyaktighet. Våre kontrolltester i form av stubbemålinger i felt viste at koordinatene på felte trær hadde en gjennomsnittlig feil på under 0.5 m. Mens maskinen kjører gjennom terrenget og feller trær, kan man følge med på hogstkartet som vises både på skjermen i maskinen og i webapplikasjonen på kontoret. Kartet viser maskinens posisjon og retning, kranens retning og lengde, og prikker som indikerer felte trær. Slik nøyaktig informasjonen gjør navigeringen mye lettere, for eksempel ved å vise hvor hogstaggregatet er i bestandet og på hvilken side av eiendomsgrensen trærne blir hogget.
BRUK AV HOGSTMASKINDATA
Georefererte data hentet fra hogstmaskiner er en skattkiste med informasjon for hele skogverdikjeden. Mens maskinen jobber, samler den inn detaljert informasjon om dimensjonene og egenskapene til felte trær. Med det nye systemet blir målingene koblet til trekoordinater og dataene har et bredt spekter av bruksområder innen skoginventering og ressurskartlegging. Nøyaktigheten på koordinatene til felte trær er mer enn god nok til å koble hogstmaskindataene til fjernmålingsdata som flybilder og data fra flybåren laser-skanning. Individuelle trær kan identifiseres i fjernmålingsdataene, og deres egenskaper kan så predikeres ut ifra tidligereavvirkede bestand. Dette gjør det mulig å lage detaljerte kart med for eksempel treslag, tømmerkvalitet og volum for skogen som ennå ikke er hogd.
MILJØREGISTRERING
Posisjoneringssystemet gjør det også enklere å ta hensyn til biologisk mangfold, redusere miljøpåvirkningen av hogsten samt å dokumentere at hensyn er tatt. Systemet kan brukes til å kartlegge miljøverdier som livsløpstrær, høgstubber og kulturminner. Slike detaljerte kart vil gjøre det enklere å planlegge fremtidige hogster og forvalte skogen på en mer effektiv måte.
VIDERE MULIGHETER
Med blikket mot fremtiden kan forbedret posisjonering i hogstmaskiner ha enda flere bruksområder. Forutsetningen er at dataene deles mellom de ulike aktørene i verdikjeden. Et neste steg kan være å ta rotasjonen til hogstaggregatet med i beregningene. I tillegg til å øke nøyaktigheten på posisjoneringssystemet, kan en slik sensor forebygge overrotasjon som kan skade maskinen. Videre vil posisjoneringssystemet kunne brukes for å registrere hvor hogstmaskinen legger stokkene, slik at de vil vises på dataskjermen i lassbæreren. Spesielt når snøen kommer vil det være nyttig å ha nøyaktige posisjoner på stokkene som ligger på bakken. På grunn av den store nytten tror vi derfor at slike posisjoneringssystem veldig raskt blir tilgjengelig for ettermontering og nykjøp hos alle maskinleverandører.
